超聲造影技術(shù)在肝腫瘤診察中的應(yīng)用分析

王振鐸 邊倩

摘要：超聲造影技術(shù)已經(jīng)成為腫瘤診察的重要手段，該文介紹了超聲造影技術(shù)的原理，分析了其優(yōu)缺點(diǎn)，并介紹了超聲造影技術(shù)在腫瘤診察具體的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：超聲造影;腫瘤;CT

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2020）01-0263-01

超聲造影又稱為聲學(xué)造影，是利用造影劑增強(qiáng)后散射回聲，明顯提高超聲診斷的分辨力、敏感性和特異性的技術(shù)。隨著儀器性能的提升和新型聲學(xué)造影劑的應(yīng)用，超聲造影已能有效地增強(qiáng)肝、腎、腦、心肌等實(shí)質(zhì)性器官的二維超聲影像和血流多普勒信號(hào)，以及反映和觀察血流灌注在正常組織和病變組織的情況。當(dāng)前已成為超聲診斷的一個(gè)十分重要和很有前途的發(fā)展方向。有人把其看作是繼二維超聲、多普勒和彩色血流成像之后的第三次革命。

聲學(xué)造影在其他臟器（肝、腎、子宮、乳腺等）的臨床應(yīng)用中，也已經(jīng)證實(shí)在腫瘤的檢出和定性診斷中的重要的意義。研究表明，尤其在肝腫瘤數(shù)量的診斷方面，聲學(xué)造影優(yōu)于常規(guī)超聲和Spiral CT。特別在檢測(cè)1cm以下的亞厘米病灶方面，聲學(xué)造影的診斷能力可優(yōu)于或至少與spiral CT具有同樣的敏感性。與CT和MRI相比，聲學(xué)造影擁有更多的優(yōu)越性，如安全性好、無過敏反應(yīng)，實(shí)時(shí)眭，檢查費(fèi)用相對(duì)較低。

1超聲造影技術(shù)的原理

超聲波遇見散射體（小于入射聲波的界面）會(huì)發(fā)生散射，其散射的強(qiáng)弱與散射體的大小、形狀及與周邊組織的聲阻抗差別相關(guān)。血液內(nèi)盡管含有白細(xì)胞、紅細(xì)胞、血小板等有形物質(zhì)，但其散射很微弱、聲阻抗差很小，故在普通超聲儀上無法顯示。如果人為地在血液中加入聲阻抗與血液截然不同的介質(zhì)（微氣泡），則血液內(nèi)的散射增強(qiáng)，出現(xiàn)云霧狀的回聲，即超聲造影的基本原理。組織聲學(xué)造影正是利用這一原理，靜脈注入超聲造影劑（含微氣泡的溶液），造影劑隨血流灌注進(jìn)入器官、組織，使器官、組織顯影或顯影增強(qiáng)，從而為臨床診斷提供重要依據(jù)。

2超聲造影技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

肝癌是消化系統(tǒng)常見的高度惡性腫瘤，全世界癌癥相關(guān)病死率中位居第三，在我國腫瘤相關(guān)死亡病中位居第二。其發(fā)病隱匿，進(jìn)展迅速，確診較晚，嚴(yán)重影響患者的生存和預(yù)后。多數(shù)患者在初診時(shí)已屬于中、晚期。由于肝癌高轉(zhuǎn)移、高復(fù)發(fā)的生物學(xué)特性，其臨床早期精準(zhǔn)診斷、制定個(gè)性化治療方案、敏感準(zhǔn)確地判斷療效、客觀評(píng)估預(yù)后對(duì)于延長患者生存期及生存質(zhì)量具有至關(guān)重要的意義。

影像學(xué)檢查是肝腫瘤診斷與監(jiān)測(cè)的重要手段，提高生存率，降低復(fù)發(fā)的關(guān)鍵室敏感的早期診斷和精確的分期治療。隨著影像醫(yī)學(xué)的不斷發(fā)展，CT、MRI以及PET-CT超聲成像等技術(shù)在肝癌的諸多方面發(fā)揮更加巨大的作用，例如：早期篩查、定性診斷、預(yù)后評(píng)估、治療方案決策、治療監(jiān)控及療效評(píng)價(jià)等。cT和MRI不僅能夠提供高質(zhì)量、高空間分辨率圖像，而且能準(zhǔn)確反映病灶本身、周圍血管及淋巴結(jié)等情況。但是，CT和PET-CT檢查有輻射性和造影劑過敏的風(fēng)險(xiǎn)。MRI操作相對(duì)復(fù)雜，成本較高且不適用于體內(nèi)有金屬支架的患者，導(dǎo)致其很難廣泛應(yīng)用于肝癌監(jiān)測(cè)或療效評(píng)價(jià)。低機(jī)械指數(shù)下實(shí)時(shí)超聲造影（con-trast-enhanced ultrasound，CEUs）通過靜脈注射超聲造影劑，實(shí)現(xiàn)了對(duì)腫瘤內(nèi)微循環(huán)灌注血流信號(hào)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)檢測(cè)，從而增加了肝癌和退變結(jié)節(jié)檢出的敏感性和特異性。超聲造影是臨床常用的肝腫瘤良惡性鑒別新技術(shù)。在臨床實(shí)踐中，基于造影劑代謝動(dòng)脈期、門脈期和延遲期這三個(gè)時(shí)相的典型圖像信息，為肝臟病變的診斷和鑒別診斷提供了可靠的信息基礎(chǔ)。但是目前臨床超聲造影診斷的判斷存在較大的主觀性，和醫(yī)師的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)及操作手法有關(guān)。往往需要高年資的專業(yè)超聲科醫(yī)師才能給出準(zhǔn)確的診斷結(jié)果，限制了CEUS在各級(jí)醫(yī)院的廣泛臨床應(yīng)用。

3應(yīng)用實(shí)踐

超聲造影技術(shù)在腫瘤中診察的主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：

第一，數(shù)據(jù)的采集和整理。收集整理50例患者臨床資料與影像數(shù)據(jù)作為模型開發(fā)的訓(xùn)練集。人選數(shù)據(jù)的條件：（1）手術(shù)及病理證實(shí)的原發(fā)性HCC患者;（2）病理報(bào)告中含HCC分級(jí)結(jié)果;（3）患者術(shù)前1月內(nèi)做過超聲造影檢查，且病灶在超聲圖像上清晰可辨。同時(shí)，收集整理以下數(shù)據(jù)：患者基本臨床信息、臨床血液腫瘤學(xué)指標(biāo)、肝腫瘤病理結(jié)果及分級(jí)結(jié)果、常規(guī)灰階超聲及超聲造影的影像數(shù)據(jù)。

第二，腫瘤區(qū)域識(shí)別與分割。首先對(duì)肝腫瘤病灶進(jìn)行區(qū)域定位，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)肝腫瘤分割。2018歐洲計(jì)算機(jī)視覺會(huì)議（ECCV）上，最新提出的實(shí)時(shí)分割算法BiSeNet為目標(biāo)識(shí)別定位提供了靈活通用的框架，能夠同時(shí)準(zhǔn)確輸出目標(biāo)位置及分割結(jié)果，在自然圖像識(shí)別定位與分割中取得了優(yōu)異的結(jié)果。

第三，腫瘤分割精度評(píng)估。采用以下四個(gè)指標(biāo)量化評(píng)價(jià)分割結(jié)果：（1）Dice相似性系數(shù)（Dice similarity coefficient，DSC），衡量分割結(jié)果與金標(biāo)準(zhǔn)之間的重合度，Dice相似性系數(shù)越大，表明分割結(jié)果越準(zhǔn)確;（2）敏感度系數(shù)（Sensitivity），評(píng)價(jià)正確分割面積占真實(shí)面積的比例。敏感度系數(shù)的值越大，分割精度越高;（3）Hammoude距離（Hammoude distance，HM），衡量分割結(jié)果與金標(biāo)準(zhǔn)之間的差異性，Hammoude距離的值越大，算法的誤分割情況越嚴(yán)重;（4）Hausdorff距離（HaUSdorff distance，HD），評(píng)估分割結(jié)果與金標(biāo)準(zhǔn)之間的不匹配性，Hausdorff距離的值越小，代表該方法檢測(cè)和定位目標(biāo)區(qū)域的魯棒性越強(qiáng)，分割結(jié)果與金標(biāo)準(zhǔn)的匹配度越高。

第四，模型診斷能力及臨床價(jià)值評(píng)估

在訓(xùn)練集與測(cè)試集上對(duì)模型分別進(jìn)行評(píng)估與確認(rèn)：以ROC曲線下面積（AUC）為主要評(píng)價(jià)指標(biāo)，AUC越大則模型的診斷能力越強(qiáng)，確定診斷模型的診斷能力。依據(jù)ROC曲線確定最佳截?cái)帱c(diǎn)（cutoff），計(jì)算診斷模型的準(zhǔn)確度、靈敏度、特異度等診斷指標(biāo)。

4結(jié)論

超聲成像具有無創(chuàng)傷性，無射線，可行床旁檢查，操作簡(jiǎn)單，診斷率高，便于復(fù)查等優(yōu)點(diǎn)。但影像診斷非病理診斷，影像診斷只有結(jié)合病理診斷才能不斷提高診查效果和正確率。同時(shí)，影像檢查應(yīng)用常規(guī)檢查、臨床等多方分析才能做出正確診斷。